【摘要】：白靈菇Pleurotus tuoliensis(縮寫(xiě)為Pt)和杏鮑菇P.eryngii var.eryngii(縮寫(xiě)為Pe),均為側(cè)耳屬(Pleurotus)大型珍稀食用菌。據(jù)資料查新,目前在側(cè)耳屬真菌中只有平菇(P.ostreatus)的全基因組序列草圖和相應(yīng)的基因組注釋被公布。缺少更多的屬內(nèi)其他真菌物種的基因組信息,在一定程度上限制了對(duì)側(cè)耳屬屬內(nèi)物種系統(tǒng)進(jìn)化關(guān)系和進(jìn)化歷史的還原,亦阻礙了屬內(nèi)重要食用菌白靈菇和杏鮑菇的生理特征的探究和分子育種技術(shù)的研發(fā)。本研究首先利用PacBio RS II sequencing高通量測(cè)序平臺(tái)及配套相關(guān)生物信息學(xué)工具,完成了白靈菇和杏鮑菇全基因組的de novo測(cè)序、組裝和注釋。以同屬近緣的平菇為外類群,對(duì)白靈菇和杏鮑菇以上基因組序列進(jìn)行了詳細(xì)的基因組學(xué)比較分析;并在全基因組范圍內(nèi)對(duì)白靈菇和杏鮑菇的系統(tǒng)親緣關(guān)系進(jìn)行了重新評(píng)估,在杏鮑菇和白靈菇基因組序列的基礎(chǔ)上,依據(jù)二者甲基化組和轉(zhuǎn)錄組測(cè)序(RNA-seq)數(shù)據(jù),二者甲基化的修飾水平及其可能的基因表達(dá)調(diào)控作用得到了進(jìn)一步分析和比較。對(duì)兩個(gè)菇種的三個(gè)主要的發(fā)育過(guò)程:菌絲體,原基和子實(shí)體中DNA甲基化和基因表達(dá)的模式進(jìn)行了分析。主要的研究結(jié)果如下:(1)兩個(gè)菇種全基因組之間存在廣泛序列差異,這些差異主要是由各物種內(nèi)出現(xiàn)大量物種特異性基因及由此造成的共線性中斷而引起的;(2)支持之前有關(guān)將白靈菇獨(dú)立為側(cè)耳屬內(nèi)單獨(dú)“種”的觀點(diǎn);并通過(guò)對(duì)兩菇種基因組中所含有的腐木相關(guān)基因的基因含量和組成進(jìn)行分析和比較,在一定程度上可以解釋二者在寄主特異性和適應(yīng)性方面的差異;(3)兩個(gè)菇種的基因組、甲基化組和轉(zhuǎn)錄組數(shù)據(jù)的分析及相關(guān)結(jié)果促進(jìn)了對(duì)側(cè)耳屬及近緣屬進(jìn)化過(guò)程的理解,DNMT 1/Masc2a建立和維持側(cè)耳屬真菌的RdDM,后者在TE區(qū)產(chǎn)生的DNA甲基化對(duì)基因表達(dá)起到負(fù)調(diào)控作用。。(4)無(wú)論基因組特征如何,在白靈菇和杏鮑菇中的甲基化景觀圖譜都呈現(xiàn)穩(wěn)定的狀態(tài),例如在發(fā)育過(guò)程中的蛋白編碼基因和轉(zhuǎn)座因子(TE)的甲基化狀態(tài)。具體表現(xiàn)為DNA甲基化對(duì)于這一小部分基因表達(dá)的抑制作用主要為轉(zhuǎn)座因子相關(guān)產(chǎn)生的效應(yīng),而不是發(fā)育過(guò)程中基因表達(dá)的動(dòng)態(tài)變化所導(dǎo)致的。在白靈菇和杏鮑菇中,基因同源譜的總體表達(dá)也是廣泛保守的,但是由于反式作用因子的差異,在子實(shí)體形成階段存在種間差異�？傊�,本研究建立了兩菇種的全基因組、甲基化組和轉(zhuǎn)錄組,有利于分析側(cè)耳屬菇種在其發(fā)育過(guò)程中對(duì)于基因表達(dá)的觀遺傳學(xué)調(diào)控和轉(zhuǎn)錄調(diào)控機(jī)制。
【學(xué)位授予單位】：東北師范大學(xué)
【學(xué)位級(jí)別】：博士
【學(xué)位授予年份】：2019
【分類號(hào)】：S646
【圖文】：

淲12,13]，而白靈菇和杏鮑菇與不同的傘性科宿主有關(guān)，前者僅與阿魏屬相關(guān)聯(lián)，而后者擁有更廣泛的寄主，如：刺芹屬、前胡屬植物。此外，白靈菇和杏鮑菇在形態(tài)[9,14]（圖1）、培養(yǎng)條件[15,16]和遺傳多樣性[17]方面是不同的。然而，關(guān)于刺芹側(cè)耳種族群表型變異、適應(yīng)多樣性和寄主特異性的基因組基礎(chǔ)仍未有系統(tǒng)和深入的研究。為回答以上問(wèn)題，探索兩個(gè)真菌的基因組和相應(yīng)的表觀基因組特征十分必要，但也需要高質(zhì)量的基因組序列作為基礎(chǔ)和支撐。然而，截止本研究前，在刺芹側(cè)耳種族群中只有杏鮑菇的基因組測(cè)序草圖公布[18]。圖1.白靈菇和杏鮑菇形態(tài)學(xué)特征注：（A）至（C）和（D）至（F）分別對(duì)應(yīng)白靈菇和杏鮑菇的三個(gè)發(fā)育階段：?jiǎn)魏司z體、原生質(zhì)體和子實(shí)體。

白靈菇（Pt）和杏鮑菇（Pe）的基因組特征

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本文編號(hào)：2735336